Створений робот, здатний будувати молекули

Вчені з Університету Манчестера створили першого в світі «молекулярного робота», здатного виконувати завдання на молекулярному рівні, в тому числі і будівництво інших молекул, передає Ukr.Media. Ці крихітні роботи, розмір яких не перевищує одну мільйонну частку міліметра, можуть бути запрограмовані на пересування і будівництво молекулярного вантажу з використанням крихітного роботизованого маніпулятора. Кожен робот здатний маніпулювати окремими молекулами і складається з 150 атомів водню, кисню та азоту. Для порівняння: потрібно скласти мільярд мільярдів таких роботів, щоб вони стали одного розміру з гранулой солі.

Роботи працюють, переносячи хімічні реакції в спеціальних розчинах, якими можна керувати і які можна програмувати для виконання базових завдань. У майбутньому таких роботів можна буде використовувати в медичних цілях, у промисловості і навіть для створення молекулярних фабрик і конвеєрів. Дослідження було опубліковане в Nature 21 вересня.

Професор Девід Лі, який керував дослідженням у хімічній школі при університеті, пояснює так: «Все речовина складається з атомів, а вони є цеглинками, які формують молекули. Наш робот – це буквально молекулярний робот зібраний з атомів, ніби звичайний робот – з цеглинок LEGO. Робот відповідає на ряд простих команд, які програмуються за допомогою хімічних вступних вченими.

«Він схожий на роботів, які збирають автомобілі на заводі. Вони піднімають панель і позиціонують її так, щоб її можна було правильно приклеїти та побудувати кузов автомобіля. Таким чином, як і робот на заводі, наша молекулярна версія може бути запрограмована на те, щоб по-різному позиціонувати і заклепувати компоненти, створюючи різні продукти, тільки в набагато менших масштабах на молекулярному рівні».

Плюси розмірів таких машин в тому, що вони значно знижують попит на матеріали, можуть прискорити і поліпшити пошук ліків, значно знизити вимоги до електроживлення і прискорити мініатюризацію інших продуктів. Можливі застосування молекулярних роботів і так званих наноассемблеров, які можуть бути створені на їх основі, надзвичайно широкі.

«Молекулярна робототехніка являє собою найвищу ступінь мініатюризації машин, — каже професор. – Наша мета створити і зробити найменші з можливих машини. Це тільки початок, але ми вважаємо, що через 10-20 років молекулярні роботи будуть повсюдно використовуватися на молекулярних фабриках і складальних лініях».

У той час як будівництво і експлуатація такої крихітної машини – надзвичайно складні процеси, методи, використовувані командою, засновані на простих хімічних процесах.

«Роботи збираються і функціонують з використанням хімії. Це наука про те, як атоми і молекули реагують між собою і як великі молекули збираються з тих, що поменше».

«Точно так ж учені створюють ліки і пластмаси з простих хімічних будівельних блоків. Після того, як нанороботи збираються, ними можна керувати за допомогою введення хімічних речовин, які підказують роботам, що і коли робити, ніби в комп'ютерній програмі».